Вихровий пиловловлювач

Вихровий пиловловлювач, що містить корпус Винахід застосовується для відокремлення дисперсних частинок від газів або парів з використанням гравітаційних, інерційних або відцентрових сил і може бути використаний в будь-якій галузі виробництва ВІДОМІ інерційні пиловловлювачі типу циклон [Авторське свідоцтво СРСР № 1650203 А1 SU МПК Bid 45/06 Бюл № 19, 1981 р , Авт свід СРСР № 874125 B01D 45/06, 1981р], які мають корпус з тангенціальним або спіральним вхідним патрубком, вихідний патрубком і пиловипускним патрубком Циклони прості за конструкцією, але мають великі габарити та невисоку ефективність уловления (до 85%) Відомий вихровий пиловловлювач містить корпус з кришкою і днищем та вхідним, вихідним, пиловипускним патрубками і жалюзійним ВІДДІЛЬНИКОМ, розташованим в корпусі коаксійно [Г М Алиев Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов Москва Металлургия, 1986 С 126] Попадаючи в апарат, пилоповітряна суміш гвинтоподібно рухається зверху до низу При цьому більші частинки пилу під дією відцентрової сили відкидаються до стінки корпуса - таким чином здійснюється первинна очистка Решта пилу підводиться повітрям до жалюзійного віддільника, вдаряється в його жалюзі, відбивається від них до стінки корпуса і попадає, у потік, який транспортує и до газовипускного патрубка Очищене повітря, яке пройшло між жалюзі віддільника, виходить через вихідний патрубок Але даний пиловловлювач є недостатньо із днищем і кришкою, вхідний, ВИХІДНИЙ, пиловипускний патрубки та жалюзійний ВІДДІЛЬНИК, ЯКИЙ розташований у корпусі коаксійно, який відрізняється тим, що жалюзійний ВІДДІЛЬНИК розташований на рівні нижнього краю вхідного патрубка, а в нижній частині сполучений з вихідним патрубком, висота внутрішньої частини якого в корпусі апарата дорівнює двом діаметрам пиловипускного патрубка, встановленого тангенційно під кутом 45° до горизонтальної площини ефективним і утворює великий перепад тисків між входом і пиловипускним отвором, а наявність повороту потоку всередині жалюзійного віддільника, веде до збільшення гідравлічного опору апарата Крім того, введення пилоповітряної суміші всередину жалюзійного віддільника ускладнює процес проходження повітря через його жалюзі і не дає можливості забезпечити оптимальний кут атаки (кут між напрямком руху пилоповітряної суміші і поверхнею кожної жалюзі) В основу винаходу поставлене завдання створення вихрового пиловловлювача, в якому збільшення ефективності і зменшення гідравлічного опору забезпечується розташуванням жалюзійного віддільника на рівні нижнього краю вхідного патрубка і сполучення його в нижній частині з вихлопними патрубками для очищеного повітря, що виключає повернення виділеного вже пилу назад в апарат через вирівнювання тисків та швидкостей всередині апарата і запобігає повороту чистого повітря на кут більший 90° всередині віддільника Поставлене завдання вирішується тим, що у пиловловлювачі, який містить корпус з днищем і кришкою, вхідний, вихідний пиловипускний патрубки та жалюзійний ВІДДІЛЬНИК, розташований у корпусі коаксійно, згідно з винаходом, жалюзійний ВІДДІЛЬНИК розташований на рівні нижнього краю вхідного патрубка, а в нижній частині сполучається з вихідним патрубком для очищеного повітря, висота внутрішньої частини якого в корпусі апарату дорівнює двом діаметрам пиловипускного патрубка, встановленого тангенційно під кутом 45° до горизонту (О 00 со ю 53864 Нове виконання жалюзійного віддільника і розміщення його на рівні нижнього краю вхідного патрубка веде до створення в одному пиловловлювачі вторинного ступеня очистки повітря від пилу, при проходженні вже очищеного від великодисперсних частинок пилогазового потоку через щілини між жалюзі а, при цьому за рахунок інерції дрібнодисперсні частинки відстають від потоку газу і не встигають за ним, вдаряються в жалюзі і відкидаються до стінки корпуса, або спадають вздовж жалюзі до пиловипускного патрубка, що значно підвищує ефективність роботи апарата, а конструктивні розміри жалюзі віддільника запобігають вторинному виносу пилу з бункера і вирівнюють тиск всередині апарата, що веде до зменшення гідравлічного опору апарата На фігурі представлений пиловловлювач, вид у перерізі Пиловловлювач складається з конічного корпусу 1, у верхній частині якого розміщений тангенційний вхідний патрубок 2 В нижній частині корпусу 1 (в напрямку до вершини конуса) розташований тангенційно пиловипускний патрубок 3 з нахилом до горизонту в 45° По вертикальній осі апарату на відстані одного оберту пилоповітряної суміші на рівні нижнього краю вхідного патрубка 2 встановлений ступеневий жалюзійний ВІДДІЛЬНИК 4, який в нижній частині сполучається з вихлопним патрубком 5, висота внутрішньої частини якого дорівнює двом висотам пиловипускного патрубка 3 Корпус пиловловлювача 1 закритий у верхній частині кришкою 6, а в нижній частиш обмежений днищем 7, яке має ухил в 45° до горизонту і містить пиловипускний патрубок З Жалюзійний ВІДДІЛЬНИК 4 складається з 4-х секцій, кожна з яких утворена набором жалюзі 8, діаметр яких зменшується рівномірно у напрямку зверху до днища 7 апарата Пиловловлювач працює так пилоповітряна суміш, увійшовши в апарат тангендійно через патрубок 2, продовжує свій рух зверху вниз до пиловипускного патрубка 3, не змінюючи напрямку свого руху, як наприклад, у циклоні, під час входу очищеного повітря у вихлопний патрубок 3, що дозволяє зменшити гідравлічний опір апарата В запропонованій конструкції пилоповітряна суміш змінює напрямок свого руху для проходження крізь жалюзі 8 жалюзійного 4 і кут цього повороту більший 90°, але менший 180° Запропонований пиловловлювач був випробуваний на експериментальному стенді Державного університету "Львівська політехніка" на стандартному кварцовому пилу в порівнянні з прототипом і циклоном Дані ДОСЛІДІВ приведені втабл 1 Порівняльні дослідження залежності ефективності від розміру пилу і витрат повітря запропонованого пиловловлювача і прототипу на експериментальному стенді ДУ "Львівська політехніка" 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Розмір пилу м/с № пп Швидкість повітря у вхідному патрубку мкм Прототип Циклов ююю ю ююю ю ел ел ел ел о о о о ел ел ел ел о о о о ел ел ел ел Таблиця 1 8 16 32 50 8 16 32 50 8 16 32 50 8 16 32 50 8 16 32 50 94,4 94,9 95,8 96,5 95,1 95,8 96,4 97,0 96,0 96,5 97,0 97,5 96,3 97,0 97,5 98,1 96,8 97,4 98,1 98,6 93,8 94,4 95,0 95,8 94,1 95,0 95,7 96,2 94,8 95,3 96,0 96,8 95,2 96,1 96,9 97,5 95,9 96,8 97,6 98,0 Ефективність уловлення пилу, % Запропонований пиловловлювач 95,9 96,8 97,2 98,2 96,5 97,1 97,8 98,5 97,0 97,7 98,1 98,7 97,3 98,0 98,6 99,0 97,8 98,4 99,0 99,4 Як змінюється гідравлічний опір в апаратах, що порівнюємо, ілюструє таблиця 2 53864 Таблиця 2 Порівняльні дослідження загального гідравлічного опору N° пп Швидкість повітря у вхідному Розмір пилу 1 2 3 4 5 патрубку м/с 5 10 15 20 25 мкм 50 50 50 50 50 З таблиць 1 і 2 видно переваги запропонованих конструкцій Збільшення ефективності уловления пилу та зниження гідравлічного опору в запропонованому пиловловлювачі проходить за рахунок розміщення жалюзійного віддільника на рівні нижнього краю вхідного патрубка, розташування вихідного патрубка не у верхній, а в нижній частині апарата і ви Гідравлічний опір апарату, Па Запропонований пилоПрототип Циклон вловлювач 84 93 60 87 98 66 90 101 72 95 108 76 98 110 80 воду відокремленого пилу тангенцшно під кутом 45° до горизонту, а не радіально Нами проведені випробування на експериментальному стенді ДУ "Львівська політехніка" запропонованого апарата з метою визначення оптимального співвідношення висоти Н патрубка виходу чистого повітря 5 та діаметра d пиловипускного патрубка 3, результати яких приведені в таблиці З Таблиця З Визначення розмірів пиловипускного патрубка № пп 1 2 3 4 5 6 Швидкість повітря в вхідному Розмір пилу (мкм) патрубку (м/с) 20 50 20,5 50 20 50 20 50 20 50 20 50 Висота Н - висота патрубка виходу чистого повітря 5 в корпусі апарата Результати дослідження легко пояснюються при зменшенні співвідношення H/d з 2 до 1, зменшується висота закритої частини патрубка 5 та жалюзійний ВІДДІЛЬНИК 4 наближається до пиловипускного патрубка 3, тобто ВІДДІЛЬНИК 4 наближається до пиловипускного патрубка 3, тобто здійснюється винос, вже виділеного в апараті пилу, через жалюзі віддільника, що приводить до різкого зменшення ефективності При збільшенні цього співвідношення від 2 до 3,5 ефективність пиловловлювання практично змінюється дуже мало і не має тенденції до росту, тому співвідношення H/d, яке дорівнює 2, є оптимальним Дуже важливе значення для поставленої мети має кут нахилу пиловипускного патрубка до горизонту Результати визначення оптимального кута нахилу, при швидкості повітря у вхідному патрубку Відношення H/d 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Ефективність вловлення пилу (%) 97,5 98,3 99,0 98,8 98,6 98,4 20м/с для пилу розміром 50мкм приведені в таблиці 4 , Таблиця 4 Визначення кута нахилу пиловипускного патрубка до горизонтальної осі Кут нахилу патрубка виходу пилу 35 40 45 50 55 60 Ефективність уловлення пилу % 97,5 98,3 99,0 98,8 98,6 98,4 З таблиці 4 видно, що оптимальним являється кут нахилу пиловипускного патрубка до горизонтальної площини в 45° 53864 ФІГ. ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044) 236 - 47 - 24